自动检测技术及仪表控制系统复习题第二版化学工业出版社_第1页
自动检测技术及仪表控制系统复习题第二版化学工业出版社_第2页
自动检测技术及仪表控制系统复习题第二版化学工业出版社_第3页
自动检测技术及仪表控制系统复习题第二版化学工业出版社_第4页
自动检测技术及仪表控制系统复习题第二版化学工业出版社_第5页
已阅读5页,还剩176页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1Date 1*1.2基本概念1.2.1测量范围、上下限及量程:量程 =上限值 -下限值1.2.2零点迁移和量程迁移:零点的变化为零点迁移;量程的变化为量程迁移。Date 2*1.2基本概念 1.2.3灵敏度和分辨率: 灵敏度: 仪表输出变化量与引起变化的输入量之比。 分辨率: 能引起仪表输出响应和分辨的最小输入量。1.2.4误差: 绝对误差 =示值 -约定真值 相对误差( %) =绝对误差 /约定真值 引用误差( %) =绝对误差 /量程 最大引用误差( %) =最大绝对误差 /量程Date 31.2.4误差: 测量误差及分类 绝对误差: =Ax 0某采购员分别在三家商店购买 100kg大米、 10kg苹果、 1kg巧克力,发现均缺少约0.5kg, 但该采购员对卖巧克力的商店意见最大,是何原因? (1-1)Date 4*1.2.4误差: 相对误差及精度等级 几个重要公式:示值相对误差满度(引用)相对误差仪表准确度等级Date 5*1.2基本概念n 1.2.5精确度:n 最大引用误差去掉百分号( %)后的数字来衡量。n 仪表精度等级: 0.1级、 0.2级、 0.5级。 Date 6*1.2.5精确度: 仪表的准确度等级和基本误差 例:某指针式电压表的精度为 2.5级,用它来测量电压时可能产生的满度相对误差为 2.5% 。Date 7例: 某指针式万用表的面板如图所示,问:用它来测量 直流 、 交流( ) 电压时,可能产生的满度相对误差分别为多少?1.2.5精确度: 仪表的准确度等级和基本误差 Date 8例: 用指针式万用表的 10V量程测量一只 1.5V干电池的电压,示值如图所示,问:选择该量程合理吗?1.2.5精确度: 仪表的准确度等级和基本误差 Date 9用 2.5V量程测量同一只 1.5V干电池的电压,与上图比较,问示值相对误差哪一个大 ?1.2.5精确度: 仪表的准确度等级和基本误差 Date 101.2基本概念 1.2.6滞环、死区和回差1.2.7重复性和再现性1.2.8可靠性Date 112Date 122.1检测精度 可用误差表示,精度低即测量误差大。精度 : 测量结果与真值吻合程度 定性概念测量精度举例不精密(随机误差大)准确(系统误差小)精密(随机误差小)不准确(系统误差大 )不精密(随机误差大)不准确(系统误差大)精密(随机误差小)准确(系统误差小)Date 132.2误差分析的基本概念 2.2.1真值、测量值与误差的关系 x=M-A0 算术平均值: A= (M1+M2+ Mn) *1/n 平均值与真值之间的偏差: 偏差 =A-A0Date 142.2误差分析的基本概念 2.2.1真值、测量值与误差的关系定义: x 测量误差M 测量结果A0 真值测量结果与其真值的差异真值: 被测量的客观真实值理论真值: 理论上存在、计算推导出来 如:三角形内角和 180约定真值: 国际上公认的最高基准值如:基准米(氪 -86的能级跃迁在真空中的辐射波长 )相对真值: 利用 高一等级精度 的仪器或装置的测量结果作为近似真值1m=1 650 763.73 标准仪器的测量标准差 1/3 测量系统标准差 检定定性概念,定量表示 x=M-A0Date 152.2误差分析的基本概念2.2.2几种误差的定义 残差:各测量值与平均值的差 方差: 标准误差: 协方差与相关系数:Date 16*2.2.3测量的准确度与精密度精密度 :概念 :重复测量时,测量结果的分散性表述 :随机误差的标准差。准确度 :性质 :测量结果与真值的接近程度,系统误差的影响程度表述 :平均值与真值的偏差 。精确度 : ( 正确度 )性质 :系统误差和随机误差综合影响程度表述 :不确定度 ( uncertainty )。工程表示 : 引用误差,最大允许误差相对于仪表测量范围地百分数0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 5.0 七级Date 172误差分析基础及测量不确定度 2.3误差原因分析(1) 原理误差 : 测量原理和方法本身存在缺陷和偏差近似:如:非线性 比较小时 可以近似为线性假设: 理论上成立、实际中不成立 如:误差因素互不相关(2) 装置误差 : 测量仪器、设备、装置导致的测量误差机械:零件材料性能变化、配合间隙变化、传动比变化、蠕变、空程电路:电源波动、元件老化、漂移、电气噪声(3) 环境误差 : 测量环境、条件引起的测量误差空气温度、湿度,大气压力,振动,电磁场干扰,气流扰动,(4) 使用误差 :理论分析与实际情况差异方法: 测量方法存在错误或不足如:采样频率低、测量基准错误读数误差、违规操作、Date 18*2.4误差分类 系统误差、随机误差、粗大误差、 动态误差系统误差 ( system error ) :性质 :有规律,可再现,可以预测原因 :原理误差、方法误差、环境误差、使用误差处理 :理论分析、实验验证 修正粗大误差 ( abnormal error ) :性质 :偶然出现,误差很大,异常数据,与有用数据混在一起原因 :装置误差、使用误差处理 :判断、剔除Date 194Date 204.2 接触式测温 4.2.1热电偶测温 热电偶是以热电效应为原理的测温元件,能将温度信号转换成电势信号( mV) 。 特点:结构简单、测温准确可靠、信号便于远传。一般用于测量 500 1600 之间的温度。 4.2.1.1 热电偶测温原理 将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,若两个连接点温度不同,回路中会产生电势。此电势称为热电势。 Date 21先看一个实验 热电偶工作原理演示 结论:当两个结点温度不相同时,回路中将产生电动势。 热 电极 A右端称为: 自由端 (参考端、冷端 ) 热电偶的工作原理 左端称为: 测量端 (工作端、热端 ) 热 电极 B热电势ABDate 22通过以上演示得出结论 有关热电偶热电势的讨论热电偶两结点所产生的总的 热电势 等于热端热电势与冷端热电势 之差 ,是两个结点的 温差 t 的函数 : EAB( T, T0) =eAB ( T ) - eAB ( T0 )热电势大致与 两个结点的 温差 t 成正比Date 231、接触电势当不同导体 A、 B接触时,两边的自由电子密度不同,在交界面上产生电子的相互扩散,致使在接触处产生接触电势。其大小取决于两种材料的种类和接触点的温度。t热端A Bt0冷端eAB( t ) = Kte l nNA( t ) NB( t ) NA( t )、 NB( t ) 自由电子密度; e 单位电荷Date 242、温差电势对于同一金属 A(或 B),其两端温度不同,自由电子所具有的动能不同,也会产生相应的电势,称为温差电势。热电势由两部分组成:接触电势和温差电势。但温差电势值远小于接触电势,常忽略不计。tA Bt0Date 253、 回路总电势热电偶回路总电势由接触电势和温差电势叠加而成,称 热电势 。由于温差电势很小,热电势基本由接触电势构成:EAB ( t, t0) = e AB ( t) - e AB( t0)此计算式中,有的常数很难确定,无法实用。实际中用实测标定。但从上述公式可以得出基本结论:对于确定的热电偶,热电势只与热端和冷端温度有关。 当冷端温度固定时, E( t, t0) 是热端温度 t 的单值函数。44.2.1.2 热电偶的应用定则1、 均质导体定则由一种均质导体或半导体组成的闭合回路中,不论其截面和长度如何,以及沿长度方向上各处的温度分布如何,都不能产生热电势。因此,热电偶必须由两种不同材料的均质导体或半导体组成。但其截面和长度不限。2、 中间导体定则在热电偶回路中接入另一种中间导体后,只要中间导体两端温度相同,中间导体的引入对热电偶回路的热电势没有影响。因为热电偶在使用时,总要将热电偶回路打开,接入测量仪表,即插入第三种导体。 测量仪表有 EABC (t, t0)=eAB(t)+ eBC(t0)+ eCA(t0) 当 t = t0 时 有 eAB(t0)+ eBC(t0)+ eCA(t0)= 0 即 eBC(t0)+e CA(t0)= e AB(t0) 则 EABC (t, t0)= e AB(t) e AB(t0)设将热电偶 AB一端打开,接入第三种导体 C v由此可知,只要接入第三种导体的两个连接点温度相等,它的接入对回路电势毫无影响。这一结论可以推广至接入多种导体。A BCt 0 t 0t *3、 中间温度定则一支热电偶在两

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论